Pourquoi le nettoyage et la maintenance sont-ils essentiels ?
Avec le déploiement accéléré du photovoltaïque pour les entreprises en Europe, la maintenance post-installation devient progressivement un facteur clé déterminant le taux de rentabilité annuel (IRR). En particulier dans un contexte de prix élevés de l'électricité et d'incitations politiques, même une perte de 0,5% à 1% de l'efficacité de la production peut avoir un impact significatif sur la structure des revenus.
Selon les recherches de l'IEA et de Fraunhofer ISE, la pollution de la surface des modules, l'ombrage et le vieillissement des équipements sont les trois principales causes de la baisse de la capacité. Les données de fonctionnement réelles montrent que les systèmes photovoltaïques qui ne sont pas nettoyés régulièrement ont une efficacité de production d'énergie qui baisse en moyenne de 3% à 15%, et cela peut être encore plus élevé dans des environnements agricoles ou industriels.
Par conséquent, un nettoyage régulier, un suivi en temps réel et un mécanisme d'alerte ne sont pas seulement des moyens d'améliorer l'efficacité du système, mais sont également des éléments essentiels pour garantir la durée de vie des équipements et verrouiller les rendements financiers. La maintenance ne devrait pas être une réparation après coup, mais un processus standardisé tout au long du cycle de vie du système.
Pour les utilisateurs industriels, les systèmes photovoltaïques ne sont plus un investissement unique, mais un début de gestion à long terme des actifs énergétiques. Le nettoyage et la maintenance ne sont jamais des "options", mais des préalables nécessaires pour garantir que la valeur du photovoltaïque pour les entreprises continue d'être réalisée.
Conseils pour l'optimisation du nettoyage des modules photovoltaïques
La propreté de la surface des modules est un facteur clé influençant l'efficacité de production des systèmes photovoltaïques. Comme mentionné ci-dessus, la pollution, comprenant mais sans s'y limiter, la poussière, les excréments d'oiseaux, le pollen, les particules industrielles, etc., peut entraîner une perte d'énergie de 3% à 15%. Plus le système est grand, plus l'impact est important.
1. La fréquence de nettoyage doit être déterminée dynamiquement en fonction du contexte
Le cycle de nettoyage doit être établi en fonction de l'environnement : une fois par trimestre dans les zones agricoles, une fois par mois dans les zones industrielles, une fois toutes les 2 à 4 semaines dans les zones fortement polluées. En combinant des données sur les précipitations et les indices de poussière, la fréquence peut être ajustée de manière plus scientifique. Les résultats des inspections doivent être archivés pour faciliter l'optimisation de la maintenance ultérieure.
Fréquences de nettoyage recommandées pour les scénarios typiques photovoltaïque pour les entreprises :
2. Le choix des méthodes de nettoyage doit suivre le principe de "faible dommage, haute efficacité"
Les nettoyeurs haute pression, les agents de nettoyage corrosifs ou les brosses rigides peuvent améliorer temporairement l'efficacité du nettoyage, mais présentent un risque de dommages microscopiques aux couches de verre, aux joints du cadre et à d'autres structures. Il est recommandé de privilégier les méthodes suivantes :
- Utiliser des rouleaux à poils doux ou des grattoirs en silicone, accompagnés d'eau déionisée ou d'eau pure
- Contrôler la pression de l'eau entre 30 et 40 bar pour éviter les dommages par impact
- Pour les toits inclinés ou les bâtiments de grande hauteur, il est conseillé d'utiliser un équipement de nettoyage télescopique avec dispositif de sécurité contre les chutes ou de faire appel à un service professionnel externe
- Éviter l'utilisation de produits de nettoyage à base de chlore, de solvants à base d'alcool et d'outils de nettoyage en métal
Dans les scénarios commerciaux de grande envergure, il peut être envisagé de déployer un système de nettoyage automatique sur rail ou un véhicule de nettoyage avec recyclage de l'eau pour améliorer l'efficacité et réduire l'intervention humaine.
3. Le moment du nettoyage doit éviter les périodes de forte chaleur
- Les opérations de nettoyage doivent être programmées avant l'ensoleillement du matin ou après la fin de la production d'énergie en soirée, pour éviter que les modules, à haute température, ne rencontrent brusquement de l'eau, ce qui pourrait générer des contraintes thermiques et affecter la stabilité de la structure.
- Bien que la pluie puisse partiellement emporter la poussière de surface, elle ne remplace pas un nettoyage manuel systématique, en particulier pour les contaminants adhérents (comme les excréments d'oiseaux, les graisses).
- Après le nettoyage, il est essentiel d'inspecter des zones clés telles que la boîte de jonction, les raccords des câbles et les canaux de drainage pour garantir que le fonctionnement du système ne soit pas perturbé.
De la maintenance réactive au système proactif de surveillance et d'alerte
Pour les projets photovoltaïques commerciaux et industriels, un fonctionnement efficace à long terme est la véritable clé qui influence le retour sur investissement. Cependant, de nombreuses entreprises ne prennent conscience de l'importance de la maintenance que lorsque des anomalies de production ou une baisse des rendements surviennent. Le modèle réactif, qui intervient après coup, ne répond plus aux exigences actuelles des systèmes photovoltaïques en matière de stabilité et d'efficacité.
Pourquoi passer à la surveillance intelligente ?
Actuellement, de plus en plus de projets photovoltaïques commerciaux et industriels commencent à intégrer des plateformes de surveillance à distance et des systèmes d'alerte intelligente, dont les principaux avantages sont les suivants :
- Surveillance en temps réel de l'état du système : la plateforme peut surveiller en continu l'état de fonctionnement des onduleurs, des compteurs et de chaque groupe de modules
- Identification précoce des pannes : lorsqu'il y a des anomalies de production, une coupure de communication avec l'onduleur ou des fluctuations de tension, le système peut envoyer automatiquement une alerte
- Réduction du temps de perte de production : raccourcir le cycle de détection des pannes, réduire la quantité d'énergie perdue et améliorer le retour sur investissement annuel (IRR)
Comment améliorer l'efficacité de la maintenance ?
- Installer le système de surveillance dès la connexion au réseau : il est recommandé de choisir des équipements compatibles avec les onduleurs ou les fabricants de compteurs dès la phase d'installation pour éviter des problèmes d'incompatibilité lors d'installations ultérieures
- Définir des seuils d'alerte de base : par exemple, si la variation de la production d'énergie dépasse ±10% par jour, un alerte primaire peut être définie
- Planifier des inspections à distance régulières : chaque trimestre, l'équipe de maintenance ou l'intégrateur système doit générer un rapport de fonctionnement pour détecter les tendances de fluctuation de l'efficacité
- Confier la maintenance à des équipes professionnelles : standardiser le nettoyage des équipements, les tests et la maintenance pour éviter l'accumulation de risques dus à une maintenance uniquement corrective
Amélioration des rendements grâce à la maintenance intelligente
Selon les retours de plusieurs équipes EPC et O&M, après l'intégration des systèmes de surveillance à distance et d'alerte, le temps de réponse aux pannes des projets photovoltaïques a été réduit en moyenne de 40% à 60%, et l'efficacité de production du système a augmenté d'environ 3% à 5%. À l'actuel niveau des prix de l'énergie, cette différence est suffisamment significative pour influencer de manière importante les économies annuelles sur les factures d'électricité des entreprises.
Les bénéfices à long terme d'une bonne maintenance
Les systèmes photovoltaïques ne sont pas une configuration patrimoniale unique, mais des installations énergétiques qui nécessitent une gestion continue. Une maintenance adéquate réduit non seulement les risques du système, mais détermine également directement la structure globale des rendements tout au long de son cycle de vie. Les données opérationnelles réelles montrent que :
- L'efficacité de production d'énergie peut augmenter de 5% à 15%, avec des améliorations particulièrement notables dans des environnements à forte pollution ou accumulation de poussière
- La vitesse de vieillissement des équipements est réduite, permettant d'étendre la durée de vie du système de 3 à 5 ans et de réduire les coûts liés à la maintenance imprévue et aux interruptions opérationnelles
- Les enregistrements de maintenance et les données opérationnelles aident les entreprises à établir un avantage crédible dans les audits environnementaux, les évaluations ESG et les notations de crédit
Dans un contexte de prix élevés de l'énergie et de pression pour la conformité verte, une maintenance normalisée est devenue une condition nécessaire pour garantir la réalisation à long terme de la valeur des actifs photovoltaïques pour les entreprises, et non une option.
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Références
Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. Photovoltaics Report. Mars 2024.
https://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/studies/photovoltaics-report.html
Agence Internationale de l'Énergie (AIE). Renouvelables 2023 : Analyse et prévisions jusqu'en 2028. Décembre 2023.
https://www.iea.org/reports/renewables-2023
SolarPower Europe. Lignes directrices des meilleures pratiques d’O&M – 3ᵉ édition. 2022.
https://www.solarpowereurope.org/insights/operations-and-maintenance-best-practices-guidelines
PV Tech. Comment l'encrassement affecte la production solaire et comment le prévenir. 2023.
https://www.pv-tech.org/technical-papers/how-soiling-impacts-solar-output-and-how-to-prevent-it
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